结构光逆相机法重建详解+代码
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注:本文的理论主要来自于参考文献1、2,代码来源于南京理工大学左超老师课题组发表的参考文献2中,笔者在其基础上稍作修改,便于大家更好理解。
逆相机法,也称为三角立体模型,其将投影仪看做“逆相机”,投影结构化光,主动标记视场内的“同名点”,利用类似双目视差原理(不完全相同)进行重建。
01 理论
1.1 单目标定
传感器存在误差,这部分请参考:一文图解单目相机标定算法。
此外,Matlab$标定程序还会计算它的投影矩阵 P,这也是我们需要的:


1.3 重建原理
我们将投影仪看做一台“逆向”的相机,假设经过系统标定后,我们已经得到了 投影矩阵(这里换个记号):

如我们之前所说,从世界坐标系 -> 像素坐标系,有以下关系:

那么世界坐标系、相机/投影仪的像素坐标系之间有如下关系:


需要说明的是,这个公式是对每个像素点单独计算的,这在代码里可以体现。
再来分析公式的精度跟哪些因素有关:

这种方法的优点是比较简单,并且在标定范围外进行测量,精度也比较高,缺点是:将投影仪当做逆相机,两个模型明显会不一样,显然不可能做到非常高精度。
02 实践
2.1 标定
由于排版问题,建议直接前往原文阅读:https://mp.weixin.qq.com/s/SXko-36jRqAK7CCxBYcUlQ